MCS-51单片机定时器GATE功能解析：测量脉冲宽度

本文主要介绍了门控制位GATE在单片机定时器中的应用，特别是如何利用GATE来测量脉冲宽度。同时，文章提到了定时器/计数器在不同场景下的应用，如定时、延时控制和事件检测，并概述了MCS-51系列单片机中定时器/计数器的配置和工作原理。 在单片机系统中，门控制位GATE是一个重要的特性，它可以使得定时器Tx（通常指T0或T1）的启动计数受到外部中断INTx*的控制。当GATE位设置为1时，定时器只有在INTx*（如P3.2或P3.3引脚）上检测到正脉冲的下降沿时才会开始计数，从而可以精确地测量出该正脉冲的宽度，宽度以机器周期数表示。 MCS-51系列单片机中，例如8031和8051，配备了两个16位的定时器/计数器T0和T1，而8032和8052则有三个这样的单元，包括T0、T1和T2。这些定时器/计数器不仅可以用于定时任务，还可以用于对外部脉冲的计数，两者本质上都是通过对脉冲的计数来实现其功能。 定时器/计数器的工作方式多样，包括方式0、方式1、方式2和方式3。在方式0下，定时器以13位二进制的方式工作，计数到溢出后自动重置；方式1是16位二进制计数，提供了更长的计数范围；方式2则是8位自动重装载模式，适合于简单的定时任务；方式3则涉及到两个8位定时器的组合使用，提供了更多的灵活性。 TMOD寄存器用于设置定时器的工作模式，而TCON寄存器则用于控制定时器的启动、停止以及状态。在单片机复位后，这两个寄存器的所有位都将被清零。定时器T0和T1由TH0、TL0、TH1和TL1这四个8位特殊功能寄存器构成，它们在计数或定时过程中存储当前的计数值。 无论是计数器模式还是定时器模式，工作原理都基于内部或外部脉冲的计数。在计数器模式下，外部输入引脚（如T0或T1）的下降沿会触发计数器增1；而在定时器模式下，计数器则根据内部时钟脉冲自动递增，频率为振荡频率的1/12。因此，通过设置合适的计数值和工作模式，可以实现各种定时和计数功能。 总结来说，门控制位GATE在测量脉冲宽度的应用中起到了关键作用，它允许用户精确地捕捉到外部事件的时间间隔。同时，了解定时器/计数器的工作方式、寄存器配置以及单片机内部结构，对于有效利用这些资源进行系统设计至关重要。